国产三级片

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          空壓機專用變頻器應用方案

          欄目: 數控機床

          發表時間: 2017年11月6日

          一、引言

          空壓機是一種壓縮空氣以提高氣壓的發生裝置,是僅次于電力的第二動力源,廣泛的用于驅動各種風動機械、風動工具,在冶金、機械制造、礦山、電力、紡織、石化、輕紡等行業有廣泛的應用,是許多工藝流程中的關鍵設備。
          傳統的螺桿式空壓機存在一些明顯的技術弱點:如供氣量無法連續調節,氣壓容易產生大幅的波動;卸載時嚴重浪費能源;頻繁的啟停,影響電機的使用壽命,設備維護量大等等。
          近年來,通過變頻調速技術改變空壓機電機的轉速,而且空壓機的供氣流量隨著用氣流量的改變自行調節,達到真正的供需平衡,在節能的同時,也可使整個系統達到最佳工作效率,變頻螺桿式空壓機成為空壓機市場的發展趨勢。

          二、變頻螺桿空壓機的優勢分析

          螺桿空壓機的工作原理:由一對相互平行嚙合的陰陽轉子在氣缸內轉動,使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化,空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側,從而實現空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。陰轉子的槽及陽轉子齒被主電機驅動而旋轉。
          但是,傳統的螺桿式空壓機存在一些明顯的技術弱點:
          (1)啟動電流沖擊大
          傳統的空壓機主電機采用Y-△減壓起動,起動電流約為額定電流3倍,仍然很大,對電網沖擊大,易造成電網不穩以及威脅其它用電設備的運行安全。
          變頻器可使電機起動、加載時的電流平緩上升,沒有任何沖擊;電機實現軟啟停,避免沖擊電流造成的危害,有利于延長設備的使用壽命;
          (2)加、卸載調節供氣的控制方式嚴重浪費能源
          傳統的控制方式,空壓機在加載時:從設定壓力到卸載壓力的加壓過程中,電能白白浪費掉,而經過減壓閥減壓的過程,也是在浪費能量;空壓機卸載時:關閉電磁閥使電機一直在空轉,這種調整方法同樣是極大的能力浪費,卸載時的功耗約占滿載的20%~40%。
          在變頻控制方式下,變頻驅動系統通過控制電機轉速來控制氣壓,使輸出壓力始終維持在設定壓力,輸出壓力保持恒定,避免頻繁加卸載導致的電能浪費。
          空壓機屬于恒轉矩負載,單就輸出功率而言,采用變頻調速節能效果遠不如風機泵類二次方負載顯著。但空壓機大多處于長時間連續運行狀態,由于設計時都是按最大需求來選擇排氣量的,而實際工作中,空壓機經常會運行在非滿載狀態,非滿載運行過程有著巨大的節能空間。
          (3)供氣壓力穩定性差,生產工藝難保證
          在產品生產環節,氣壓的穩定性對產品質量的影響是很大的,用戶對供氣壓力精度都有一定要求,傳統的空壓機為避免氣壓不足,供氣壓力較要求值要偏高一些,但這樣會使成本高、能耗大,同時頻繁的加卸載也很難保證氣壓精度;
          變頻器可以閉環實時監測供氣管路中氣體的壓力,PID調節器比較當前壓力與設定壓力差值比較,保證輸出壓力始終維持在設 定壓力,輸出壓力保持恒定,提高生產效率和產品工藝質量。三、C320K與普樂特控制器變頻方案介紹
          C320K系列變頻器,是矢量型變頻器基礎上,改進完善了硬件和軟件設計,集成了多項空壓機控制和應用專用功能,內置標準的MODBUS-RTU通信協議,可配合普樂特控制器組成螺桿空壓機變頻控制系統。
          方案配置:C320K變頻器,普樂特MAM660VF3普樂特一體控制器(配CT相序檢測傳感器一套),NDK(BK)-150VA變壓器(輸入380V,輸出220V、20V),其他元氣輔件和線材請參考下面配線圖。

          四、安裝調試指導

          1. 變頻器與MAM660VF3控制器的接線:

          FWD、CM接22、23號 端子CC、GND接5、6號端子

          RS+、RS-接3、4號 端子TA、TB接 6、9端子

          2. 普樂特控制器設置
          進入廠家參數,設置變頻器型號(普樂特控制器的文本部分,廠家參數選擇“SUNFAST”;
          3. 變頻器參數設置
          F0.1=6(外部電流信號); F0.4=0001(外部電子啟動);
          F0.7= 下限頻率; F1.18=電機轉速(大多為2極電機) F9.0=0104; F9.1=1; F9.3=0001.從機
          4. 常見故障的處理
          “溫度傳感器失靈” –檢查線路和PT100
          “壓力傳感器失靈” –檢查線路和壓力變送器
          “相序錯” –相序接反或斷相,檢查線路
          “排氣溫高” –檢查通風,潤滑油等
          5. 調試步驟
          控制器上電5秒自檢,按啟動鍵不能啟動空壓機,自檢結束后按啟動鍵,主機開始啟動。主機啟動過程為:22、23號端子閉合,給變頻器啟動信號;25號端子閉合,輸出空壓機啟動指示信號,5、6號端子輸出4~20mA電流給變頻器,控制其輸出頻率,電機開始運轉。
          啟動后控制器根據檢測壓力與設定的變頻工作壓力進行PID運算,輸出4~20mA電流,調節電機轉速,自動平衡供氣壓力,實現恒壓供氣。

          五、小結

          變頻螺桿空壓機市場正在不斷擴大,到2015年,我國的空壓機市場容量將超過300億元,國內的變頻螺桿機正在經歷普及的過程,變頻螺桿機雖然初始投資大,但是回報率高。隨著政府的節能減排力度的加大,客戶節能意識的提高,可以預見,變頻螺桿機的成長性高、未來市場容量龐大


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